Ein Primer zum Laserschweißen

Relativ hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit, geringer Wärmeeintrag, geringe Wärmeeinflusszone und minimaler Verzug machen das Laserschweißen zu einer idealen Lösung für viele Metallfügeanwendungen. Die Arten des Hochpräzisionsschweißens werden basierend auf der Impulsintensität, der Strahldauer und der Bewegung des Strahls im eingeschalteten Zustand klassifiziert.

Laserpunktschweißen

Ein berührungsloser Prozess erzeugt einen einzelnen Schweißpunkt, der zwei Metalle verbindet. Ein fokussierter Laserstrahl wird vom Substrat absorbiert und das Metall wird geschmolzen. Dieses verflüssigte Metall fließt, erstarrt und bildet einen Schweißpunkt. Kleine Schweißpunkte sind äußerst hilfreich, wenn Hersteller Hitzeschäden an Materialien oder elektrischen Komponenten in der Nähe des Schweißbereichs vermeiden müssen.

Ein großer Vorteil des Laserpunktschweißens ist die Geschwindigkeit. Der gesamte Vorgang dauert nur Millisekunden. Und das Laserpunktschweißen kann wiederholt werden, um richtige Verbindungen auf unterschiedlichen Metalldicken zu gewährleisten. Mehrere Punkte können gleichzeitig geschweißt werden, um die Geschwindigkeit zu erhöhen und die Komponenten richtig ausgerichtet zu halten. Laserpunktschweißen wird häufig für Luft- und Raumfahrtteile, medizinische Geräte und Elektronik verwendet.

Leitungsschweißen

Das Konduktionsschweißverfahren ähnelt dem Punktschweißen, jedoch wird der Laserstrahl nach der Herstellung des Schmelzbades bewegt. Modulierte oder gepulste Laser erzeugen strukturell hermetische Nahtschweißungen. Der Laser kann eine glatte, abgerundete Naht erzeugen, die kein zusätzliches Schleifen oder Nacharbeiten erfordert.

Konduktionsschweißungen werden häufig für Einschweißtiefen von weniger als 2 mm verwendet. Die Leitfähigkeit der gefügten Materialien begrenzt die maximale Einschweißtiefe. Die Breite einer Schweißnaht ist immer größer als ihre Tiefe. Autokarosserieteile, Batteriepakete und Druckdichtungen sind gängige Anwendungen für das Leitungsschweißen.

Tiefes Eindringschweißen

Beim Tiefschweißen werden extrem hohe Energiedichten verwendet, um eine Laserschweißung zu erzeugen. Der eingesetzte hochenergetische, fokussierte Laserstrahl schmilzt und verdampft das Substrat. Der Dampfdruck verdrängt das geschmolzene Metall. Dadurch entsteht ein tiefes und schmales „Schlüsselloch“. Der Laserstrahl wird bewegt, geschmolzenes Metall fließt um das Schlüsselloch herum und erstarrt dann in einer tiefen und schmalen Naht entlang des Laserwegs.

Tiefschweißen kann für eine Vielzahl dickerer Metalle verwendet werden. Dank der Nahinfrarotwellenlänge des Lasers können sogar einige hochreflektierende Metalle in Dicken von bis zu 15 mm geschweißt werden. Die Helligkeit von Hochleistungs-Faserlasern ermöglicht die Verwendung von Linsen mit längerer Brennweite. Eine geringere Empfindlichkeit erleichtert das Erstellen hochwertiger Schweißnähte. Tiefschweißnähte umfassen Anwendungen wie Getriebekomponenten und Dickstahl für Schiffe und Pipelines.

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